(57)【要約】  差動増幅器（２１）は、回転検出回路（３０）からの回転検出信号（Ｖｄｅ）とオフセット信号（Ｖｏｆｆ）とに基づいて、オフセット補正信号（Ｖａｄｊ）を生成する。コンパレータ（２８）は、オフセット補正信号（Ｖａｄｊ）をしきい値電圧（Ｖｔｈ１）と比較することにより、比較結果を示す２値化信号（Ｖｂｉ）を出力する。平均値信号生成回路（２）は、オフセット補正信号（Ｖａｄｊ）の平均値を示す平均値信号（Ｖａｖ）を生成する。オフセット信号生成回路（３）は、平均値信号（Ｖａｖ）の信号電圧がしきい値電圧（Ｖｃ１）としきい値電圧（Ｖｃ２）との間の電圧値を有するように、オフセット信号（Ｖｏｆｆ）を生成する。
2011104961.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の回転又は移動を検出して当該物体の回転又は移動に従って変化する第１の検出信号と、入力されるオフセット信号とに基づいて、上記第１の検出信号と上記オフセット信号の差を示すオフセット補正信号を生成するオフセット補正信号生成手段と、
上記オフセット補正信号を所定の第１のしきい値電圧と比較し、比較結果を示す２値化信号を出力する第１の比較手段と、
上記オフセット補正信号の平均値を示す平均値信号を生成する平均値信号生成手段と、  上記平均値信号の信号電圧を、所定の第２のしきい値電圧及び上記第２のしきい値電圧より大きい所定の第３のしきい値電圧と比較し、上記平均値信号の信号電圧が上記第２のしきい値電圧と上記第３のしきい値電圧との間の電圧値を有するように、上記オフセット信号を生成するオフセット信号生成手段とを備えたことを特徴とする検出信号処理用２値化回路。
【請求項２】
上記第２のしきい値電圧は、上記第１のしきい値電圧よりも小さい電圧に設定され、
上記第３のしきい値電圧は、上記第１のしきい値電圧よりも大きい電圧に設定されたことを特徴とする請求項１記載の検出信号処理用２値化回路。
【請求項３】
上記第１の比較手段は、上記第１のしきい値電圧と上記２値化信号とに基づいて、上記２値化信号の信号電圧に応じて、上記第１のしきい値電圧を上記第２のしきい値電圧と上記第３のしきい値電圧とのいずれかに選択的に設定することにより、上記オフセット補正信号を上記第２のしきい値電圧又は上記第３のしきい値電圧と比較し、比較結果を示す２値化信号を出力する請求項２記載の検出信号処理用２値化回路。
【請求項４】
上記第１の比較手段は、上記選択的に設定された上記第２のしきい値電圧又は上記第３のしきい値電圧を上記オフセット信号生成手段に出力する請求項３記載の検出信号処理用２値化回路。
【請求項５】
上記平均値信号生成手段は、
上記オフセット補正信号のピーク値を検出保持して出力するピークホールド手段と、
上記オフセット補正信号のボトム値を検出保持して出力するボトムホールド手段と、
上記ピーク値及び上記ボトム値に基づいて、上記ピーク値と上記ボトム値との平均値を示す上記平均値信号を生成する平均値演算手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載の検出信号処理用２値化回路。
【請求項６】
上記オフセット信号生成手段は、
上記平均値信号の信号電圧を、上記第２のしきい値電圧及び上記第３のしきい値電圧と比較し、上記平均値信号の信号電圧が上記第２のしきい値電圧よりも小さいことを示すカウントアップ指示信号と、上記平均値信号の信号電圧が上記第３のしきい値電圧よりも大きいことを示すカウントダウン指示信号とを生成する第２の比較手段と、
上記カウントアップ指示信号に応答して、カウンタ値をインクリメントする一方、上記カウントダウン指示信号に応答して、上記カウンタ値をデクリメントして、上記カウンタ値を出力するカウンタ手段と、
上記カウンタ値をデジタル／アナログ変換して、上記オフセット信号として上記オフセット補正信号生成手段に出力するデジタル／アナログ変換手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載の検出信号処理用２値化回路。
【請求項７】
所定の第１のタイミングにおいて上記オフセット信号を生成するように、上記平均値信号生成手段及び上記オフセット信号生成手段を制御する制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項６記載の検出信号処理用２値化回路。
【請求項８】
上記制御手段は、上記検出信号処理用２値化回路の起動時において、上記平均値信号の信号電圧が上記第２のしきい値電圧より大きくかつ上記第３のしきい値電圧より小さいときの第１のタイミングの間隔よりも短い第２のタイミングの間隔で、上記オフセット信号を生成するように、上記平均値信号生成手段及び上記オフセット信号生成手段を制御することを特徴とする請求項７記載の検出信号処理用２値化回路。
【請求項９】
上記物体は回転体であり、
上記制御手段は、上記回転体が回転しているか否かを示す第２の検出信号を受信し、上記第２の検出信号及び上記２値化信号に基づいて、上記回転体が回転しており、かつ、所定の時間期間だけ上記２値化信号の電圧レベルが変化しなかったことを検出したときに、上記オフセット信号生成手段を動作させることを特徴とする請求項７記載の検出信号処理用２値化回路。
【請求項１０】
上記物体は移動体であり、
上記制御手段は、上記移動体が移動しているか否かを示す第３の検出信号を受信し、上記第３の検出信号及び上記２値化信号に基づいて、上記移動体が移動しており、かつ、所定の時間期間だけ上記２値化信号の電圧レベルが変化しなかったことを検出したときに、上記オフセット信号生成手段を動作させることを特徴とする請求項７記載の検出信号処理用２値化回路。
【請求項１１】
請求項１乃至９のうちのいずれか１つの請求項記載の検出信号処理用２値化回路を備えた回転検出装置において、
上記物体は回転体であり、
上記回転体の回転を検出して当該回転体の回転に従って変化する上記第１の検出信号を生成して出力する回転検出手段を備えたことを特徴とする回転検出装置。
【請求項１２】
請求項１乃至８及び１０のうちのいずれか１つの請求項記載の検出信号処理用２値化回路を備えた移動検出装置において、
上記物体は移動体であり、
上記移動体の移動を検出して当該移動体の移動に従って変化する上記第１の検出信号を生成して出力する移動検出手段を備えたことを特徴とする移動検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体の回転又は移動を検出して当該物体の回転又は移動に従って変化する検出信号に基づいて２値化信号を生成する検出信号処理用２値化回路、並びに当該検出信号処理用２値化回路を備えた回転検出装置及び移動検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転体の回転数（回転速度）及び回転量を検出するために、回転体の回転方向に沿ってセンサを配置し、当該センサから出力される回転検出信号を用いて回転体の回転数及び回転量を検出する回転検出装置及び方法が知られている。具体的には、歯車などの回転体の回転方向に沿って配置されかつブリッジ接続された複数の磁気抵抗効果素子と、当該磁気抵抗効果素子の接続点の電圧値を回転検出信号として入力し、当該回転検出信号を２値化して出力する回転検出信号処理用２値化回路とを備えた従来技術に係る回転検出装置が知られている。また、凸部と凹部とが交互に繰り返して形成されたレールなどの移動体の移動速度及び移動量を検出するために、移動体の移動方向に沿って配置されかつブリッジ接続された複数の磁気抵抗効果素子と、当該磁気抵抗効果素子の接続点の電圧値を移動検出信号として入力し、当該移動検出信号を２値化して出力する移動検出信号処理用２値化回路とを備えた従来技術に係る移動検出装置が知られている。一般に、従来技術に係る回転検出装置及び移動検出装置において、２値化回路には、歯車の歯の部分と谷の部分、又は、レールの凸部と凹部に対応するアナログの正弦波状の検出信号が入力されるので、当該検出信号を、所定のしきい値電圧を用いて矩形波形状を有する２値化信号に２値化し、２値化信号のパルスの周期及び数に基づいて回転体の回転数及び回転量、又は移動体の移動速度及び移動量を検出できる。【０００３】
しかしながら、一般に、磁気抵抗効果素子は温度特性を有しているので、環境温度の変化に伴って検出信号の直流レベルは変化する。このため、例えば、検出信号の最大値がしきい値電圧よりも小さいとき及び検出信号の最小値がしきい値電圧より大きいときには、当該検出信号を２値化できないという課題があった。さらに、検出信号を２値化できる場合でも、上述した直流レベルが変化すると、２値化信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジの各位置が変化してエッジ精度が低下してしまうという課題があった。このような課題を解決するために、特許文献１乃至３に記載の従来技術に係る装置では、２値化するためのしきい値電圧を検出信号に基づいて調整している。【０００４】
特許文献１に記載のデータ再生処理装置は、情報記録媒体から読み出された再生信号を２値化してデジタルデータに再生する手段と、当該デジタルデータを復調処理する手段とを有するデータ再生処置装置において、前記復調処理手段で検出された符号誤り率に基づいて前記デジタルデータ再生手段の所定の定数を可変し、前記符号誤り率が最小となるように調整する。ここで、所定の定数は、再生信号を微分した信号のゼロクロス位置を示す信号とアンドを取るべく再生信号を所定レベルで２値化し、ウインドウパルスを生成するためのレベルコンパレータのスライスレベルである。【０００５】
また、特許文献２に記載のスライスレベル調整回路は、正確なスライスレベルで作られたＥＦＭ（Eight to Fourteen Modulation）信号には、”１”レベルと”０”レベルとが均等な割合で存在する、即ち、デューティ比の平均が５０％になっていることに着目し、ＥＦＭ信号を積分回路で積分し、その積分出力と基準電圧とを比較し、高周波信号からＥＦＭ信号を作る波形整形回路のスライスレベルを設定する制御電圧を作ることにより、常にＥＦＭ信号のデューティ比の平均が５０％になる様に自動的に調整する。【０００６】
さらに、特許文献３に記載のセンサ信号処理装置は、磁気を感知し電気信号に変換し出力する磁気検出センサの出力信号にオフセット信号を加え、前記電気信号を増幅する信号増幅手段と、前記信号増幅手段の出力信号が所望の上限値あるいは下限値を超えるときのみ、オフセット調整開始信号を出力する信号判定手段と、該オフセット調整開始信号により、周期信号を出力する周期信号発生手段と、該周期信号によりカウント値を変化させるカウント手段と、前記カウント値に相当するオフセット信号を出力するオフセット信号出力手段とからなる出力補正手段と、該出力補正手段からの出力信号のピーク値およびボトム値をホールドするピーク・ボトムホールド手段と、前記ピーク・ボトムホールド手段によるピーク値およびボトム値とからしきい値を設定するしきい値設定手段と、前記出力補正手段からの出力信号と、前記しきい値設定手段により設定されたしきい値とを比較して、その大小関係により２値化信号を出力する比較手段とを備えたことを特徴としている。【０００７】
特許文献３に記載のセンサ信号処理装置によれば、信号増幅手段の出力信号が所望の上限値あるいは下限値を超えるときのみ、周期信号発生手段を作動させるオフセット調整開始信号を出力するように構成したため、磁気検出センサの出力が変化して補正が必要な場合には、出力補正手段により磁気検出センサの出力を補正し、所望の上限値あるいは下限値を超えないように補正されれば、その後の補正動作は停止される。すなわち、出力補正のための周期信号を出力する周期信号発生手段が停止されることになる。そして、出力補正手段からの出力信号と、ピーク・ボトムホールド手段によるピーク値およびボトム値とから設定されたしきい値とを比較して２値化信号を出力するタイミングには、出力補正のための周期信号を出力する周期信号発生手段は停止されているため、発振スパイクノイズによる角度精度の低下を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平４−３１５８７６号公報。
【特許文献２】特開昭５９−００８１１２号公報。
【特許文献３】特許第３３２６９３３号公報。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載のデータ再生処理装置は、情報記録媒体から読み出された再生信号の復調信号の符号誤り率に基づいて、当該再生信号を２値化するためのスライスレベルを調整する。また、特許文献２に記載のスライスレベル調整回路は、再生後のＥＦＭ信号のデューティ比に基づいてスライスレベルを調整する。従って、特許文献１に記載のデータ再生処理装置及び特許文献２に記載のスライスレベル調整回路は、例えば、自動車のエンジンの回転を検出する回転検出装置から出力される検出信号のように、デジタルデータを含まない検出信号には適用できないという課題があった。【００１０】
さらに、特許文献３に記載のセンサ信号処理装置によれば、回転検出センサからの回転検出信号に対して、所定の下限値より大きくなり、かつ、所定の上限値よりも小さくなるように補正を行うので、補正前の回転検出信号の振幅の変化に伴って２値化信号のエッジ位置が変化し、エッジ精度が低下するという課題があった。また、補正後の回転検出信号のピーク値およびボトム値に基づいて２値化のためのしきい値電圧を設定するので、回転検出信号にスパイクノイズが重畳している場合には、しきい値電圧が上記出力信号の最大値よりも大きくなってしまい、２値化できなくなるという課題があった。【００１１】
本発明の目的は以上の問題点を解決し、物体の回転又は移動を検出して当該物体の回転又は移動に従って変化する検出信号の信号レベルが変動し、又は、検出信号にスパイクノイズが重畳していても、当該検出信号に基づいて、従来技術に比較して確実に２値化信号を生成できる検出信号処理用２値化回路、並びに当該検出信号処理用２値化回路を備えた回転検出装置及び移動検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る検出信号処理用２値化回路、回転検出装置、及び移動検出装置は、物体の回転又は移動を検出して当該物体の回転又は移動に従って変化する第１の検出信号と、入力されるオフセット信号とに基づいて、上記第１の検出信号と上記オフセット信号の差を示すオフセット補正信号を生成するオフセット補正信号生成手段と、上記オフセット補正信号を所定の第１のしきい値電圧と比較し、比較結果を示す２値化信号を出力する第１の比較手段と、上記オフセット補正信号の平均値を示す平均値信号を生成する平均値信号生成手段と、上記平均値信号の信号電圧を、所定の第２のしきい値電圧及び上記第２のしきい値電圧より大きい所定の第３のしきい値電圧と比較し、上記平均値信号の信号電圧が上記第２のしきい値電圧と上記第３のしきい値電圧との間の電圧値を有するように、上記オフセット信号を生成するオフセット信号生成手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る検出信号処理用２値化回路、回転検出装置、及び移動検出装置によれば、平均値信号の信号電圧を、所定の第２のしきい値電圧及び上記第２のしきい値電圧より大きい所定の第３のしきい値電圧と比較し、上記平均値信号の信号電圧が上記第２のしきい値電圧と上記第３のしきい値電圧との間の電圧値を有するように、オフセット信号を生成するオフセット信号生成手段を備えたので、従来技術に比較して確実に、第１の検出信号に基づいて２値化信号を生成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る回転検出装置１０の磁気抵抗効果素子ユニット３９と、磁石４０と、歯車５０とを示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る回転検出装置１０の構成を示すブロック図である。
【図３】図２の比較回路２５の構成を示す回路図である。
【図４】図２の回転検出装置１０の動作を示すタイミングチャートである。
【図５】本発明の実施の形態２に係る回転検出装置１０Ａの構成を示すブロック図である。
【図６】図５の比較回路２５Ａの構成を示す回路図である。
【図７】図５のヒステリシスコンパレータ２９の動作を示すグラフである。
【図８】図５のオフセット信号生成回路３Ａの動作を示す状態遷移図である。
【図９】図５のヒステリシスコンパレータ２９のヒステリシス幅ＷｈがＤ／Ａ変換器２７の分解能Ｗｒよりも小さいときの、しきい値電圧Ｖｔｈ２及びＶｔｈ３と、平均値信号Ｖａｖとの関係の一例を示すグラフである。
【図１０】図５のヒステリシスコンパレータ２９のヒステリシス幅ＷｈがＤ／Ａ変換器２７の分解能Ｗｒよりも小さいときの、しきい値電圧Ｖｔｈ２及びＶｔｈ３と、平均値信号Ｖａｖとの関係の別の一例を示すグラフである。
【図１１】図５のヒステリシスコンパレータ２９のヒステリシス幅ＷｈがＤ／Ａ変換器２７の分解能Ｗｒよりも大きいときの、しきい値電圧Ｖｔｈ２及びＶｔｈ３と、平均値信号Ｖａｖとの関係の一例を示すグラフである。
【図１２】図５の回転検出装置１０Ａの動作を示すタイミングチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態３に係るオフセット信号生成回路３Ａの動作を示す状態遷移図である。
【図１４】本発明の実施の形態３の変形例に係るオフセット信号生成回路３Ａの動作を示す状態遷移図である。
【図１５】本発明の実施の形態４に係る回転検出装置１０Ｂの構成を示すブロック図である。
【図１６】図１５の回転検出装置１０Ｂの通常動作時の動作を示すタイミングチャートである。
【図１７】図１５の回転検出装置１０Ｂの起動時の動作を示すタイミングチャートである。
【図１８】本発明の実施の形態４の変形例に係る回転検出装置１０Ｂの通常動作時の動作を示すタイミングチャートである。
【図１９】本発明の実施の形態５に係る回転検出装置１０Ｃの構成を示すブロック図である。
【図２０】図１９の回転検出装置１０Ｃの動作を示すタイミングチャートである。
【図２１】本発明の実施の形態６に係る移動検出装置の磁気抵抗効果素子ユニット３９と、磁石４０と、固定されたレール６０とを示す斜視図である。
【図２２】本発明の実施の形態７に係る移動検出装置の磁気抵抗効果素子ユニット３９と、磁石４０と、移動するレール６２とを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施の形態において、同様の構成要素については同一の符号を付している。
【００１６】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る回転検出装置１０の磁気抵抗効果素子ユニット３９と、磁石４０と、歯車５０とを示す斜視図であり、図２は、本発明の実施の形態１に係る回転検出装置１０の構成を示すブロック図である。また、図３は、図２の比較回路２５の構成を示す回路図であり、図４は、図２の回転検出装置１０の動作を示すタイミングチャートである。
【００１７】
詳細後述するように、本実施の形態に係る回転検出装置１０は、歯車５０の回転を検出して歯車５０の回転速度及び回転量を示す回転検出信号Ｖｄｅを生成する回転検出回路３０と、回転検出信号処理用の２値化回路２０とを備えて構成される。ここで、２値化回路２０は、（ａ）回転検出信号Ｖｄｅと、入力されるオフセット信号Ｖｏｆｆとに基づいて、回転検出信号Ｖｄｅとオフセット信号Ｖｏｆｆの差を示すオフセット補正信号Ｖａｄｊを生成するオフセット補正信号生成手段である差動増幅器２１と、上記オフセット補正信号を所定の第１のしきい値電圧と比較し、比較結果を示す２値化信号を出力する第１の比較手段と、（ｂ）オフセット補正信号Ｖａｄｊの平均値を示す平均値信号Ｖａｖを生成する平均値信号生成回路２と、（ｃ）平均値信号Ｖａｖの信号電圧を、所定のしきい値電圧Ｖｃ１及びしきい値電圧Ｖｃ１より大きいしきい値電圧Ｖｃ２と比較し、平均値信号Ｖａｖの信号電圧がしきい値電圧Ｖｃ１としきい値電圧Ｖｃ２との間の電圧値を有するように、オフセット信号Ｖｏｆｆを生成するオフセット信号生成回路３とを備えたことを特徴としている。
【００１８】
図１において、磁性材料にてなる歯車５０は、自動車のエンジンのクランクシャフト軸などの回転体に設けられ、回転軸５０Ａに対して回転方向５０Ｒに回転している。歯車５０の回転軸５０Ａの方向に着磁された磁石４０は、歯車５０に対向しかつ歯車５０との間に所定の間隔を有するように配置され、バイアス磁界を発生して磁気抵抗効果素子ユニット３９に印加する。磁気抵抗効果素子ユニット３９は、歯車５０と対向しかつ磁石４０及び歯車５０との間に所定の間隔をそれぞれ有するように配置される。磁気抵抗効果素子ユニット３９の表面には、歯車５０の回転方向５０Ｒに沿って所定の間隔を有するように磁気抵抗効果素子３１，３２，３３及び３４が配置される。
【００１９】
歯車５０が回転すると、歯車５０の歯の部分と谷の部分とが交互に磁気抵抗効果素子ユニット３９に対向するので、磁石４０から当該磁気抵抗効果素子ユニット３９に印加されるバイアス磁界が変化し、これに応答して、磁気抵抗効果素子３１，３２，３３及び３４の各抵抗値が変化する。
【００２０】
図２において、回転検出装置１０は、図１の歯車５０の回転を検出して回転検出信号Ｖｄｅを生成して出力する回転検出回路３０と、回転検出信号Ｖｄｅを２値化して２値化信号Ｖｂｉとして出力する２値化回路２０とを備えて構成される。ここで、回転検出回路３０は、図１の磁気抵抗効果素子ユニット３９と、差動増幅器３８とを備えて構成され、磁気抵抗効果素子ユニット３９は、磁気抵抗効果素子３１，３２，３３及び３４を備えたブリッジ回路３７を備える。磁気抵抗効果素子３１，３２は、正の電源電圧ＶＤＤと接地電位との間に接続点３５を介して互いに直列接続され、磁気抵抗効果素子３３，３４は、正の電源電圧ＶＤＤと接地電位との間に接続点３６を介して互いに直列接続され、接続点３５，３６は差動増幅器３８の各入力端子に接続される。さらに、差動増幅器３８からの出力信号は、回転検出信号Ｖｄｅとして、２値化回路２０に出力される。回転検出回路３０は、歯車５０が回転すると、磁気抵抗効果素子３１，３２，３３及び３４の各抵抗値の変化に応答して、歯車５０の回転数と歯車５０の山又は谷の数とを乗じた値の周波数を有する正弦波信号成分を含む回転検出信号Ｖｄｅを生成して、２値化回路２０に出力する。ここで、回転検出信号Ｖｄｅに含まれる正弦波信号成分の周波数は歯車５０の回転数に対応しており、所定のタイミングからの正弦波信号成分のピーク（又はボトム）の数は当該タイミングからの歯車５０の回転量に対応している。
【００２１】
図２において、２値化回路２０は、差動増幅器２１と、平均値信号生成回路２と、オフセット信号生成回路３と、コンパレータ２８と、しきい値生成回路２８１と、２つの比較レベル生成回路４１，４２と、タイミング生成回路９０とを備えて構成される。ここで、平均値信号生成回路２は、ピークホールド回路２２と、ボトムホールド回路２３と、平均値演算回路２４とを備えて構成され、オフセット信号生成回路３は、比較回路２５と、カウンタ回路２６と、デジタル／アナログ変換器２７（以下、デジタル／アナログ変換をＤ／Ａ変換という。）とを備えて構成される。また、図３に示すように、比較回路２５は、コンパレータ２５１及び２５２と、フリップフロップ回路２５３及び２５４とを備えて構成される。
【００２２】
図２において、しきい値生成回路２８１は電源電圧ＶＤＤと接地電位との間に互いに直列接続された抵抗Ｒ１及びＲ２を備え、電源電圧ＶＤＤを抵抗Ｒ１及びＲ２の各抵抗値の比で表される分圧比で分圧することにより所定のしきい値電圧Ｖｔｈ１を生成して、コンパレータ２８の非反転入力端子に出力する。また、比較レベル生成回路４１は、所定の比較電圧Ｖｃ１を生成して、比較回路２５のコンパレータ２５２の非反転入力端子に出力する一方、比較レベル生成回路４２は、所定の比較電圧Ｖｃ２を生成して、比較回路２５のコンパレータ２５１の反転入力端子に出力する。ここで、比較電圧Ｖｃ１はしきい値電圧Ｖｔｈ１よりも小さい値に設定され、比較電圧Ｖｃ２はしきい値電圧Ｖｔｈ１よりも大きい値に設定される。
【００２３】
また、図２及び図４において、タイミング生成回路９０は、ピークホールド回路２２と、ボトムホールド回路２３と、比較回路２５と、カウンタ回路２６の各動作を制御する制御回路である。タイミング生成回路９０は、所定の周期Δｔを有するクロック信号ＣＫを生成して、比較回路２５のフリップフロップ回路２５３及び２５４（図３参照）の各クロック入力端子、及び、カウンタ回路２６に出力する。また、タイミング生成回路９０は、コンパレータ２８から出力される２値化信号Ｖｂｉの各立ち上がりエッジを検出し、各立ち上がりエッジ間の間隔を２値化信号Ｖｂｉの周期としたときの当該周期の３倍の周期毎に（例えば、図４のタイミングｔ０，ｔ１，ｔ２，…において）、２値化信号Ｖｂｉの立ち上がりの直後のクロック信号ＣＫの立ち上がりエッジのタイミングで立ち上がり、かつ、パルス幅Δｔのパルス形状を有する比較タイミング信号Ｓ９０ａを生成して、比較回路２５のフリップフロップ回路２５３及び２５４の各イネーブル入力端子に出力する。さらに、タイミング生成回路９０は、比較タイミング信号Ｓ９０ａの立ち下がりエッジのタイミングで立ち上がり、かつ、パルス幅Δｔのパルス形状を有するホールド回路リセット信号Ｓ９０ｈを生成して、ピークホールド回路２２及びボトムホールド回路２３に出力する。そして、タイミング生成回路９０は、ホールド回路リセット信号Ｓ９０ｈと同様にカウントタイミング信号Ｓ９０ｃを生成して、カウンタ回路２６に出力する。またさらに、カウントタイミング信号Ｓ９０ｃの立ち下がりエッジのタイミングで立ち上がり、かつ、パルス幅Δｔのパルス形状を有する指示クリア信号Ｓ９０ｂ生成して、比較回路２５のフリップフロップ回路２５３及び２５４の各リセット入力端子に出力する。なお、図４に示すように、クロック信号ＣＫの周期Δｔは、歯車５０が回転しているときの２値化信号Ｖｂｉの周期に比較して十分小さい値に設定される。以上説明したようにタイミング生成回路９０を構成することにより、タイミング生成回路９０は、例えば、図４のタイミングｔ０，ｔ１，ｔ２，…でオフセット信号Ｖｏｆｆを生成するように、平均値信号生成回路２及びオフセット信号生成回路３を制御する。
【００２４】
また、図２において、差動増幅器２１はオフセット補正信号生成手段であって、回転検出回路３０からの回転検出信号Ｖｄｅから、Ｄ／Ａ変換器２７からのオフセット信号Ｖｏｆｆを減算して増幅することにより、減算及び増幅結果のオフセット補正信号Ｖａｄｊを生成して、コンパレータ２８の反転入力端子に出力する。コンパレータ２８は、オフセット補正信号Ｖａｄｊの信号電圧としきい値電圧Ｖｔｈ１とを比較し、オフセット補正信号Ｖａｄｊの信号電圧がしきい値電圧Ｖｔｈ１よりも大きいときにはローレベルの２値化信号Ｖｂｉを生成して出力する一方、オフセット補正信号Ｖａｄｊの信号電圧がしきい値電圧Ｖｔｈ１よりも小さいときにはハイレベルの２値化信号Ｖｂｉを生成して出力する。
【００２５】
さらに、図２において、ピークホールド回路２２は、ホールド回路リセット信号Ｓ９０ｈの各立ち上がりエッジのタイミングでリセットされ、オフセット補正信号Ｖａｄｊのピーク値を検出保持して、検出保持結果のピーク値信号Ｖｐを平均値演算回路２４に出力する。一方、ボトムホールド回路２３は、ホールド回路リセット信号Ｓ９０ｈの各立ち上がりエッジのタイミングでリセットされ、オフセット補正信号Ｖａｄｊのボトム値を検出保持して、検出保持結果のボトム値信号Ｖｂを平均値演算回路２４に出力する。平均値演算回路２４は、ピーク値信号Ｖｐとボトム値信号Ｖｂを加算した後に２で割ることにより、オフセット補正信号Ｖａｄｊのピーク値トボトム値との平均値を示す平均値信号Ｖａｖを生成して、比較回路２５のコンパレータ２５１の非反転入力端子と、コンパレータ２５２の反転入力端子とに出力する。
【００２６】
また、図３の比較回路２５において、コンパレータ２５１からの出力信号はフリップフロップ回路２５３のデータ入力端子に出力される一方、コンパレータ２５２からの出力信号はフリップフロップ回路２５４のデータ入力端子に出力される。そして、フリップフロップ回路２５３のＱ出力端子から、ダウンカウント指示信号Ｓ２５ｄがカウンタ回路２６に出力され、フリップフロップ回路２５４のＱ出力端子から、アップカウント指示信号Ｓ２５ｕがカウンタ回路２６に出力される。
【００２７】
また、図２において、カウンタ回路２６は、ハイレベルのカウントタイミング信号Ｓ９０ｃに応答して、アップカウント指示信号Ｓ２５ｕ及びダウンカウント指示信号Ｓ２５ｄの各電圧レベル（信号電圧である。）を検出する。そして、カウンタ回路２６は、クロック信号ＣＫの立ち上がりエッジのタイミングで、ハイレベルのアップカウント指示信号Ｓ２５ｕに応答してカウンタ値Ｃ２６を１だけインクリメントする一方、ハイレベルのダウンカウント指示信号Ｓ２５ｄに応答してカウンタ値Ｃ２６を１だけデクリメントし、当該カウンタ値Ｃ２６をＤ／Ａ変換器２７に出力する。Ｄ／Ａ変換器２７は、入力されるカウンタ値Ｃ２６を、アナログ信号にＤ／Ａ変換して、オフセット信号Ｖｏｆｆとして差動増幅器２１の反転入力端子に出力する。なお、入力されるカウンタ値Ｃ２６が１ビットだけ変化したときのＤ／Ａ変換器２７からの出力信号Ｖｏｆｆの電圧レベルの変化量を、Ｄ／Ａ変換器２７の分解能Ｗｒという。
【００２８】
次に、図４を参照して、回転検出装置１０の動作を説明する。図４において、タイミング生成回路９０は、２値化信号Ｖｂｉの立ち上がりエッジの各タイミングｔ０，ｔ１，ｔ２に基づいて、ホールド回路リセット信号Ｓ９０ｈと、比較タイミング信号Ｓ９０ａと、指示クリア信号Ｓ９０ｂと、カウントタイミング信号Ｓ９０ｃとを生成する。ここで、タイミングｔ１は、２値化信号Ｖｂｉの立ち上がりエッジのタイミングｔ０より３周期後の立ち上がりエッジのタイミングであり、タイミングｔ２は、２値化信号Ｖｂｉの立ち上がりエッジのタイミングｔ１より３周期後の立ち上がりエッジのタイミングである。図４において、タイミングｔ１では、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルは比較電圧Ｖｃ２より大きいので、ハイレベルのダウンカウント指示信号Ｓ２５ｄが生成される。これに応答して、カウンタ回路２６はカウンタ値Ｃ２６をｎ（ｎは整数である。）からｎ−１に１だけデクリメントしてＤ／Ａ変換器２７に出力する。その結果、オフセット信号Ｖｏｆｆの電圧レベルが下がり、オフセット補正信号Ｖａｄｊの電圧レベルも下がる。また、タイミングｔ２では、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルは比較電圧Ｖｃ１より大きく、かつ、比較電圧Ｖｃ２よりも小さいので、アップカウント指示信号Ｓ２５ｕ及びダウンカウント指示信号Ｓ２５ｄの各電圧レベルはローレベルである。このため、タイミングｔ２において、カウンタ値Ｃ２６はインクリメントもデクリメントもされず、オフセット信号Ｖｏｆｆの電圧レベルは維持される。
【００２９】
以上説明したように、本実施の形態によれば、オフセット補正信号Ｖａｄｊに基づいて生成される平均値信号Ｖａｖの電圧レベルが、比較電圧Ｖｃ１より大きくかつ比較電圧Ｖｃ２より小さくなるようにオフセット信号Ｖｏｆｆの電圧レベルを変化させる。従って、デジタルデータを含まない回転検出信号Ｖｄｅを、従来技術に比較して正確に２値化して２値化信号Ｖｂｉを生成できる。また、環境温度の変化などによって回転検出信号Ｖｄｅの電圧レベルが変動しても、常に、デューティ比が５０％である２値化信号Ｖｂｉを、従来技術に比較して確実に生成できる。また、オフセット信号Ｖｏｆｆの信号電圧は、平均値信号Ｖａｖと比較電圧Ｖｃ１及びＶｃ２間の差の大きさに関わらず、オフセット信号Ｖｏｆｆを変化させる各タイミング（例えば、図４のタイミングｔ０，ｔ１，ｔ２である。
）において、Ｄ／Ａ変換器２７の分解能に対応する所定の電圧Ｗｒずつしか変化しない。
従って、回転検出信号Ｖｄｅにスパイクノイズのような比較的短周期で大振幅のノイズが重畳しても、オフセット信号Ｖｏｆｆの信号電圧は、当該スパイクノイズの振幅よりも小さい所定の変化量Ｗｒしか変動せず、従来技術に比較して確実に２値化信号Ｖｂｉを生成できる。さらに、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルが、比較電圧Ｖｃ１より大きくかつ比較電圧Ｖｃ２より小さくなった後は、カウンタ回路２６はカウント動作を行わないので、オフセット信号Ｖｏｆｆの電圧レベルは変化せず、２値化信号Ｖｂｉのエッジの各位置も安定する。
【００３０】
なお、本実施の形態において、比較電圧Ｖｃ１はしきい値電圧Ｖｔｈ１よりも小さい値に設定され、比較電圧Ｖｃ２はしきい値電圧Ｖｔｈ１よりも大きい値に設定されたが、本発明はこれに限らない。また、タイミング生成回路９０は、２値化信号Ｖｂｉの周期の３倍の周期で各信号Ｓ９０ｈ，Ｓ９０ａ，Ｓ９０ｂ及びＳ９０ｃを生成したが、本発明はこれに限らず、２値化信号Ｖｂｉの周期と等しい周期又は２倍以上の周期で、各信号Ｓ９０ｈ，Ｓ９０ａ，Ｓ９０ｂ及びＳ９０ｃを生成してもよい。
【００３１】
また、本実施の形態において、しきい値生成回路２８１と、比較レベル生成回路４１及び４２とは２値化回路２０内に設けられたが、本発明はこれに限らず、２値化回路２０の外部に設けられてもよい。
【００３２】
さらに、本実施の形態において、ホールド回路リセット信号Ｓ９０ｈ及びカウントタイミング信号Ｓ９０ｃは、比較タイミング信号Ｓ９０ａの立ち下がりエッジのタイミングで立ち上がり、かつ、パルス幅Δｔのパルス形状を有する信号であったが、本発明はこれに限らず、ホールド回路リセット信号Ｓ９０ｈ及びカウントタイミング信号Ｓ９０ｃは、比較タイミング信号Ｓ９０ａの後に生成されればよく、比較タイミング信号Ｓ９０ａの直後に発生される必要はない。
【００３３】
実施の形態２．
図５は、本発明の実施の形態２に係る回転検出装置１０Ａの構成を示すブロック図であり、図６は、図５の比較回路２５Ａの構成を示す回路図である。本実施の形態に係る回転検出装置１０Ａは、実施の形態１に係る回転検出装置１０に比較して、２値化回路２０に代えて２値化回路２０Ａを備える。ここで、２値化回路２０Ａは、２値化回路２０に比較して、コンパレータ２８に代えてヒステリシス特性を有するヒステリシスコンパレータ２９を備え、タイミング生成回路９０に代えてタイミング生成回路９０Ａを備え、オフセット信号生成回路３に代えてオフセット信号生成回路３Ａを備えて構成されたことを特徴としている。オフセット信号生成回路３Ａは、オフセット信号生成回路３に比較して、比較回路２５に代えて比較回路２５Ａを備えて構成される。ここで、図６において、比較回路２５Ａは、コンパレータ２５５と、インバータ２５６と、フリップフロップ回路２５７及び２５８とを備えて構成される。タイミング生成回路９０Ａは、ピークホールド回路２２と、ボトムホールド回路２３と、比較回路２５Ａと、カウンタ回路２６の各動作を制御する制御回路である。
【００３４】
図５において、ヒステリシスコンパレータ２９は、コンパレータ２８と、コンパレータ２８の非反転入力端子と抵抗Ｒ１及びＲ２の接続点との間に接続された抵抗Ｒ４と、コンパレータ２８の非反転入力端子とコンパレータ２８の出力端子との間に接続された帰還抵抗である抵抗Ｒ５と、正の電源電圧ＶＤＤとコンパレータ２８の出力端子との間に接続された抵抗Ｒ３とを備えて構成される。ここで、コンパレータ２８の非反転入力端子に出力されるしきい値電圧Ｖｔｈａは、図１２に示すように、しきい値生成回路２１８から出力されるしきい値電圧Ｖｔｈ１よりも小さいしきい値電圧Ｖｔｈ２若しくは、しきい値電圧Ｖｔｈ１よりも大きいしきい値電圧Ｖｔｈ３に設定される。具体的には、２値化信号Ｖｂｉがハイレベルの期間において、しきい値電圧Ｖｔｈａはしきい値電圧Ｖｔｈ３に設定され、２値化信号Ｖｂｉがローレベルの期間において、しきい値電圧Ｖｔｈａはしきい値電圧Ｖｔｈ２に設定される。以上説明したようにヒステリシスコンパレータ２９を構成することにより、コンパレータ２８は、しきい値電圧Ｖｔｈ１と、２値化信号Ｖｂｉとに基づいて、２値化信号Ｖｂｉの電圧レベルに応じて、しきい値電圧Ｖｔｈａをしきい値電圧Ｖｔｈ２としきい値電圧Ｖｔｈ３とのいずれかに選択的に設定することにより、オフセット補正信号Ｖａｄｊをしきい値電圧Ｖｔｈ２又はしきい値電圧Ｖｔｈ３と比較し、比較結果を示す２値化信号Ｖｂｉを出力する。また、ヒステリシスコンパレータ２９は、上述したように選択的に設定されたしきい値電圧Ｖｔｈ２としきい値電圧Ｖｔｈ３であるしきい値電圧Ｖｔｈａを、比較回路２５Ａのコンパレータ２５５の非反転入力端子に出力する。なお、しきい値電圧Ｖｔｈ２及びＶｔｈ３の差の大きさ（Ｖｔｈ３−Ｖｔｈ２）をヒステリシス幅Ｗｈといい、ヒステリシス幅Ｗｈは、抵抗Ｒ４及びＲ５の各抵抗値の比に基づいて決定される。
【００３５】
図７は、図５のヒステリシスコンパレータ２９の動作を示すグラフである。図７に示すように、オフセット補正信号Ｖａｄｊにノイズが重畳している場合、実施の形態１に係る回転検出装置１０のコンパレータ２８から出力される２値化信号Ｖｂｉに対して、オフセット補正信号Ｖａｄｊの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ１より小さい電圧からしきい値電圧Ｖｔｈ１より大きい電圧に変化するとき、及び、オフセット補正信号Ｖａｄｊの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ１より大きい電圧からしきい値電圧Ｖｔｈ１より小さい電圧に変化するときに、短周期のノイズが重畳してしまう。一方、本実施の形態によれば、オフセット補正信号Ｖａｄｊの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ３を超えたときに２値化信号Ｖｂｉの電圧レベルはハイレベルからローレベルに変化し、オフセット補正信号Ｖａｄｊの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２を下回ったときに２値化信号Ｖｂｉの電圧レベルはローレベルからハイレベルに変化するので、ヒステリシス幅Ｗｈよりも小さい振幅を有するノイズがオフセット補正信号Ｖａｄｊに重畳していても、２値化信号Ｖｂｉに短周期のノイズが重畳しない。
【００３６】
図５において、タイミング生成回路９０Ａは、所定の周期Δｔを有するクロック信号ＣＫを生成して、比較回路２５Ａのフリップフロップ回路２５７及び２５８の各クロック入力端子（図６参照）、及び、カウンタ回路２６に出力する。また、タイミング生成回路９０Ａは、コンパレータ２８から出力される２値化信号Ｖｂｉの各立ち上がりエッジを検出し、各立ち上がりエッジ間の間隔を２値化信号Ｖｂｉの周期としたときの当該周期の３倍の周期毎に、２値化信号Ｖｂｉの立ち上がりの直後のクロック信号ＣＫの立ち上がりエッジのタイミングで立ち上がり、かつ、パルス幅Δｔのパルス形状を有するホールド回路リセット信号Ｓ９０ｈ及びカウントタイミング信号Ｓ９０ｃを生成し、ホールド回路リセット信号Ｓ９０ｈをピークホールド回路２２及びボトムホールド回路２３に出力する一方、カウントタイミング信号Ｓ９０ｃをカウンタ回路Ｓ９０ｃに出力する。さらに、タイミング生成回路９０Ａは、カウントタイミング信号Ｓ９０ｃの立ち下がりエッジのタイミングで立ち上がり、かつ、パルス幅Δｔのパルス形状を有する指示クリア信号Ｓ９０ｂを生成して、比較回路２５のフリップフロップ回路２５７及び２５８の各リセット入力端子に出力する。
【００３７】
さらに、図５において、タイミング生成回路９０Ａは、ホールド回路リセット信号Ｓ９０ｈを生成してから２値化信号Ｖｂｉの周期の２倍の周期後の立ち上がりエッジのタイミングの直後のタイミングであり、かつ２値化信号Ｖｂｉの電圧レベルがハイレベルである期間内において（図１２参照）、パルス幅Δｔのパルス形状を有する比較タイミング信号Ｓ９０ａ−１を生成して、比較回路２５Ａのフリップフロップ回路２５７のイネーブル入力端子に出力する。また、タイミング生成回路９０Ａは、ホールド回路リセット信号Ｓ９０ｈを生成してから２値化信号Ｖｂｉの周期の２倍の周期後の立ち上がりエッジのタイミングの直後のタイミングであり、かつ２値化信号Ｖｂｉの電圧レベルがローレベルである期間内において（図１２参照）、パルス幅Δｔのパルス形状を有する比較タイミング信号Ｓ９０ａ−２を生成して、比較回路２５Ａのフリップフロップ回路２５８のイネーブル入力端子に出力する。
【００３８】
図６において、平均値信号Ｖａｖはコンパレータ２５５の非反転入力端子に出力される一方、しきい値電圧Ｖｔｈａはコンパレータ２５５の反転入力端子に出力される。さらに、コンパレータ２５５からの出力信号は、フリップフロップ回路２５７のデータ入力端子に出力されるとともに、インバータ２５６を介してフリップフロップ回路２５８のデータ入力端子に出力される。そして、フリップフロップ回路２５７はダウンカウント指示信号Ｓ２５ｄａを生成して、Ｑ出力端子からカウンタ回路２６に出力する一方、フリップフロップ回路２５８はアップカウント指示信号Ｓ２５ｕａを生成して、Ｑ出力端子からカウンタ回路２６に出力する。以上説明したように比較回路２５Ａを構成することにより、比較回路２５Ａは、しきい値電圧Ｖｔｈａがしきい値電圧Ｖｔｈ３である期間において、平均値信号Ｖａｖとしきい値電圧Ｖｔｈ３を比較し、平均値信号Ｖａｖがしきい値電圧Ｖｔｈ３よりも大きいときにハイレベルのダウンカウント指示信号Ｓ２５ｄａを生成する。また、比較回路２５Ａは、しきい値電圧Ｖｔｈａがしきい値電圧Ｖｔｈ２である期間において、平均値信号Ｖａｖとしきい値電圧Ｖｔｈ２を比較し、平均値信号Ｖａｖがしきい値電圧Ｖｔｈ２よりも小さいときにハイレベルのアップカウント指示信号Ｓ２５ｕａを生成する。
【００３９】
図５において、カウンタ回路２６は、ハイレベルのカウントタイミング信号Ｓ９０ｃに応答して、アップカウント指示信号Ｓ２５ｕａ及びダウンカウント指示信号Ｓ２５ｄａの各電圧レベルを検出する。そして、カウンタ回路２６は、クロック信号ＣＫの立ち上がりエッジのタイミングで、ハイレベルのアップカウント指示信号Ｓ２５ｕａに応答してカウンタ値Ｃ２６を１だけインクリメントする一方、ハイレベルのダウンカウント指示信号Ｓ２５ｄａに応答してカウンタ値Ｃ２６を１だけデクリメントし、当該カウンタ値Ｃ２６をＤ／Ａ変換器２７に出力する。なお、カウンタ回路２６は、ローレベルのアップカウント指示信号Ｓ２５ｕａ及びローレベルのダウンカウント指示信号Ｓ２５ｄａに応答して、カウンタ値Ｃ２６をインクリメントもデクリメントもしない。
【００４０】
図８は、図５のオフセット信号生成回路３Ａの動作を示す状態遷移図である。図８に示すように、オフセット信号生成回路３Ａは、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２より小さいときには、カウンタ値Ｃ２６をインクリメントするアップカウント動作を行う第１の動作モードに移行し、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ３より大きいときには、カウンタ値Ｃ２６をデクリメントするダウンカウント動作を行う第２の動作モードに移行する。さらに、オフセット信号生成回路３Ａは、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２より大きく、かつ、しきい値電圧Ｖｔｈ３より小さいときには、カウンタ値Ｃ２６をインクリメントもデクリメントもせずにカウント動作を停止する第３の動作モードに移行する。
【００４１】
次に、図９乃至図１１を参照して、ヒステリシスコンパレータ２９のヒステリシス幅Ｗｈの設定方法を説明する。図９及び図１０はそれぞれ、図５のヒステリシスコンパレータ２９のヒステリシス幅ＷｈがＤ／Ａ変換器２７の分解能Ｗｒよりも小さいときの、しきい値電圧Ｖｔｈ２及びＶｔｈ３と、平均値信号Ｖａｖとの関係の一例及び別の一例を示すグラフである。また、図１１は、図５のヒステリシスコンパレータ２９のヒステリシス幅ＷｈがＤ／Ａ変換器２７の分解能Ｗｒよりも大きいときの、しきい値電圧Ｖｔｈ２及びＶｔｈ３と、平均値信号Ｖａｖとの関係の一例を示すグラフである。図９乃至図１１において、カウンタ回路２６のカウンタ値Ｃ２６がｎ−３，ｎ−２，…，ｎ＋３のときの平均値信号Ｖａｖの電圧レベルを示す。図９に示す例では、カウンタ値Ｃ２６がｎであるときに、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルはしきい値電圧Ｖｔｈ２及びＶｔｈ３の間の値になるので、オフセット信号生成回路３Ａは第３の動作モードに移行してカウント動作を停止する。
しかしながら、ヒステリシスコンパレータ２９のヒステリシス幅ＷｈがＤ／Ａ変換器２７の分解能Ｗｒよりも小さい値に設定されている場合、図１０に示すように、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２及びＶｔｈ３の間の電圧レベルにならない場合がある。このときは、カウンタ値Ｃ２６がｎであるときには、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ３より大きいので、オフセット信号生成回路３Ａは第２の動作モードに移行してカウンタ値をＣ２６をｎ−１にデクリメントする。その結果、次のカウントタイミングにおいて、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２より小さくなり、オフセット信号生成回路３Ａは第１の動作モードに移行してカウンタ値Ｃ２６をｎにインクリメントする。以下、カウンタ回路２６はカウンタ値Ｃ２６のインクリメントとデクリメントを繰り返す。
【００４２】
一方、図１１に示すように、ヒステリシスコンパレータ２９のヒステリシス幅ＷｈがＤ／Ａ変換器２７の分解能Ｗｒよりも大きい値に設定されているとき、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ３より大きい場合は、カウンタ回路２６はカウンタ値Ｃ２６をデクリメントする。そして、カウンタ値Ｃ２６がｎ＋２になったときに、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２及びＶｔｈ３の値になるので、カウンタ回路２６はカウント動作を停止する。一方、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２より小さい場合は、カウンタ回路２６はカウンタ値Ｃ２６をインクリメントする。そして、カウンタ値Ｃ２６がｎ−２になったときに、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２及びＶｔｈ３の値になるので、カウンタ回路２６はカウント動作を停止する。従って、ヒステリシス幅Ｗｈを、Ｄ／Ａ変換器２７の分解能Ｗｒよりも大きい値に設定することにより、カウンタ値Ｃ２６の変動を最小限に抑え、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２及びＶｔｈ３の値を有する通常動作中は、カウンタ回路２６におけるカウント動作を停止させることができる。
【００４３】
次に、図１２を参照して、回転検出装置１０Ａの動作を説明する。図１２は、図５の回転検出装置１０Ａの動作を示すタイミングチャートである。図１２において、タイミング生成回路９０Ａは、２値化信号Ｖｂｉの立ち上がりエッジの各タイミングｔ０，ｔ１，ｔ２に基づいて、ホールド回路リセット信号Ｓ９０ｈと、カウントタイミング信号Ｓ９０ｃと、指示クリア信号Ｓ９０ｂとを生成する。また、タイミング生成回路９０Ａは、図１２に示すように、しきい値電圧Ｖｔｈａがしきい値電圧Ｖｔｈ３であるタイミングｔ１１及びｔ１３においてハイレベルの比較タイミング信号Ｓ９０ａ−１を生成する一方、しきい値電圧Ｖｔｈａがしきい値電圧Ｖｔｈ２であるタイミングｔ１２及びｔ１４においてハイレベルの比較タイミング信号Ｓ９０ａ−２を生成する。タイミングｔ１１において、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルは比較電圧Ｖｔｈ３より大きいので、ハイレベルのダウンカウント指示信号Ｓ２５ｄａが生成される。これに応答して、タイミングｔ１において、カウンタ回路２６はカウンタ値Ｃ２６をｎからｎ−１に１だけデクリメントしてＤ／Ａ変換器２７に出力する。その結果、オフセット信号Ｖｏｆｆの電圧レベルが下がり、オフセット補正信号Ｖａｄｊの電圧レベルも下がる。また、タイミングｔ１３において、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルは比較電圧Ｖｔｈ３より小さく、タイミングｔ１４において、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルは比較電圧Ｖｔｈ２より大きいので、アップカウント指示信号Ｓ２５ｕａ及びダウンカウント指示信号Ｓ２５ｄａの各電圧レベルはローレベルである。このため、タイミングｔ２において、カウンタ値Ｃ２６はインクリメントもデクリメントもされず、オフセット信号Ｖｏｆｆの電圧レベルは維持される。
【００４４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、オフセット補正信号Ｖａｄｊに基づいて生成される平均値信号Ｖａｖの電圧レベルが、しきい値電圧Ｖｔｈ２より大きくかつしきい値電圧Ｖｔｈ３より小さくなるようにオフセット信号Ｖｏｆｆの電圧レベルを変化させる。従って、デジタルデータを含まない回転検出信号Ｖｄｅを、従来技術に比較して正確に２値化して２値化信号Ｖｂｉを生成できる。また、環境温度の変化などによって回転検出信号Ｖｄｅの電圧レベルが変動しても、常に、デューティ比が５０％である２値化信号Ｖｂｉを、従来技術に比較して確実に生成できる。また、オフセット信号Ｖｏｆｆの信号電圧は、平均値信号Ｖａｖとしきい値電圧Ｖｔｈ２及びＶｔｈ３間の差の大きさに関わらず、オフセット信号Ｖｏｆｆを変化させる各タイミング（例えば、図１２のタイミングｔ０，ｔ１，ｔ２である。）において、Ｄ／Ａ変換器２７の分解能に対応する所定の電圧Ｗｒずつしか変化しない。従って、回転検出信号Ｖｄｅにスパイクノイズのような比較的短周期で大振幅のノイズが重畳しても、オフセット信号Ｖｏｆｆの信号電圧は当該スパイクノイズの振幅よりも小さい所定の変化量Ｗｒしか変動せず、従来技術に比較して確実に２値化信号Ｖｂｉを生成できる。
【００４５】
さらに、本実施の形態によれば、実施の形態１に比較して、ヒステリシスコンパレータ２９のしきい値電圧Ｖｔｈａを比較回路２５Ａに出力するように構成したので、比較レベル生成回路４１及び４２を設ける必要がなく、回路規模を低減できる。また、実施の形態１の比較回路２５に比較して、コンパレータを１つ削減することができる。
【００４６】
なお、タイミング生成回路９０Ａは、２値化信号Ｖｂｉの周期の３倍の周期で各信号Ｓ９０ｈ，Ｓ９０ｂ及びＳ９０ｃを生成したが、本発明はこれに限らず、２値化信号Ｖｂｉの周期の２倍以上の周期で、各信号Ｓ９０ｈ，Ｓ９０ｂ及びＳ９０ｃを生成すればよい。
また、本実施の形態において、タイミング生成回路９０Ａは、コンパレータ２８から出力される２値化信号Ｖｂｉの各立ち上がりエッジを検出し、各立ち上がりエッジ間の間隔を２値化信号Ｖｂｉの周期としたときの当該周期の３倍の周期毎に、２値化信号Ｖｂｉの立ち上がりの直後のクロック信号ＣＫの立ち上がりエッジのタイミングで立ち上がり、かつ、パルス幅Δｔのパルス形状を有するホールド回路リセット信号Ｓ９０ｈ及びカウントタイミング信号Ｓ９０ｃを生成した。しかしながら、本発明はこれに限らず、タイミング生成回路９０Ａは、２値化信号Ｖｂｉの立ち上がりよりも後の、例えば、２値化信号Ｖｂｉ１周期以内の所定のタイミングでホールド回路リセット信号Ｓ９０ｈ及びカウントタイミング信号Ｓ９０ｃをしてもよい。
【００４７】
実施の形態３．
実施の形態２に係る回転検出装置１０Ａでは、図１１に示すようにヒステリシス幅ＷｈがＤ／Ａ変換器２７の分解能Ｗｒよりも大きい値に設定されている場合、起動時の平均値信号Ｖａｖの電圧レベルとしきい値電圧Ｖｔｈ２及びＶｔｈ３との関係によって、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２及びＶｔｈ３の間の値になってカウンタ回路２６がカウント動作を停止したときのカウンタ値Ｃ２６の値が変化する。具体的には、図１１において、起動時の平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２よりも小さい場合には、カウンタ回路２６は、カウンタ値Ｃ２６をｎ−２になるまでインクリメントした後に、カウント動作を停止する。一方、起動時の平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ３よりも大きい場合には、カウンタ回路２６は、カウンタ値Ｃ２６をｎ＋２になるまでデクリメントした後に、カウント動作を停止する。
【００４８】
本実施の形態では、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２及びＶｔｈ３の間の値を有する通常動作中における、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルが所定の１つの値になるように、カウンタ回路２６の動作を制御する。図１３は、本発明の実施の形態３に係るオフセット信号生成回路３Ａの動作を示す状態遷移図である。本実施の形態において、タイミング生成回路９０Ａ及び比較回路２５Ａは、オフセット信号生成回路３Ａが図１３の状態遷移図に従って動作するように構成される。
【００４９】
図１３において、オフセット信号生成回路３Ａは、回転検出装置１０Ａの起動時に平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ３よりも大きい場合は、ダウンカウント動作を行う第２の動作モードに移行し、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ３よりも小さくなるまでカウンタ値Ｃ２６をデクリメントする。そして、オフセット信号生成回路３Ａは、第２の動作モードにおいて、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ３よりも小さくなったときに、カウント動作を停止する第３の動作モードに移行する。一方、回転検出装置１０Ａの起動時に平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ３よりも小さい場合は、アップカウント動作を行う第１の動作モードに移行し、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ３よりも大きくなるまでカウンタ値Ｃ２６をアップカウントする。そして、オフセット信号生成回路３Ａは、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ３よりも大きくなったときに、第２の動作モードに移行する。次に、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ３よりも小さくなるまでカウンタ値Ｃ２６をデクリメントする。そして、オフセット信号生成回路３Ａは、第２の動作モードにおいて、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ３よりも小さくなったときに、カウント動作を停止する第３の動作モードに移行する。
【００５０】
また、図１３において、第３の動作モードにおいて、温度変化などに起因する回転検出信号Ｖｄｅの電圧レベルの変動によって、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ３よりも大きくなったときには、オフセット信号生成回路３Ａは第２の動作モードに遷移し、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ３よりも小さくなるまでカウンタ値Ｃ２６をデクリメントする。一方、第３の動作モードにおいて、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２よりも小さくなった場合は、第１の動作モードに移行し、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ３よりも大きくなるまでカウンタ値Ｃ２６をインクリメントし、次に、第２の動作モードに移行して、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ３よりも小さくなるまでカウンタ値Ｃ２６をデクリメントする。
【００５１】
以上説明したようにカウンタ回路２６の動作を制御することにより、図１１に示すようにヒステリシス幅ＷｈがＤ／Ａ変換器の分解能Ｗｒよりも大きい値に設定されているときに、起動時に平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ３よりも大きいか否かによらず、しきい値電圧Ｖｔｈ３よりも最大でＤ／Ａ変換器２７の分解能Ｗｒだけ低い所定の電圧レベルで、カウンタ回路２６のカウント動作を停止させることができる。例えば、図１１の例では、カウンタ値Ｃ２６がｎ＋２になったときに、カウンタ回路２６はカウント動作を停止する。
【００５２】
実施の形態３の変形例．
図１４は、本発明の実施の形態３の変形例に係るオフセット信号生成回路３Ａの動作を示す状態遷移図である。本変形例は、実施の形態３に比較して、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２及びＶｔｈ３の間の値になってカウンタ回路２６がカウント動作を停止するときのカウンタ値Ｃ２６が異なる。本変形例において、タイミング生成回路９０Ａ及び比較回路２５Ａは、オフセット信号生成回路３Ａが図１４の状態遷移図に従って動作するように構成される。
【００５３】
図１４において、オフセット信号生成回路３Ａは、回転検出装置１０Ａの起動時に平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２よりも大きい場合は、ダウンカウント動作を行う第２の動作モードに移行し、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２よりも小さくなるまでカウンタ値Ｃ２６をデクリメントする。そして、オフセット信号生成回路３Ａは、第２の動作モードにおいて、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２よりも小さくなったときに、第１の動作モードに移行する。次に、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２よりも大きくなるまでカウンタ値Ｃ２６をアップカウントする。そして、オフセット信号生成回路３Ａは、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２よりも大きくなったときに、第３の動作モードに移行する。一方、回転検出装置１０Ａの起動時に平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２よりも小さい場合は、アップカウント動作を行う第１の動作モードに移行し、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２よりも大きくなるまでカウンタ値Ｃ２６をアップカウントする。そして、オフセット信号生成回路３Ａは、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ３よりも大きくなったときに、第３の動作モードに移行する。
【００５４】
また、図１４において、第３の動作モードにおいて、温度変化などに起因する回転検出信号Ｖｄｅの電圧レベルの変動によって、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ３よりも大きくなったときには、オフセット信号生成回路３Ａは第２の動作モードに遷移し、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２よりも小さくなるまでカウンタ値Ｃ２６をデクリメントし、次に、第１の動作モードに移行して、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２よりも大きくなるまでカウンタ値Ｃ２６をインクリメントする。一方、第３の動作モードにおいて、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２よりも小さくなった場合は、第１の動作モードに移行し、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２よりも大きくなるまでカウンタ値Ｃ２６をインクリメントし、第３の動作モードに戻る。
【００５５】
以上説明したようにカウンタ回路２６の動作を制御することにより、図１１に示すようにヒステリシス幅ＷｈがＤ／Ａ変換器の分解能Ｗｒよりも大きい値に設定されているときに、起動時に平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２よりも大きいか否かによらず、しきい値電圧Ｖｔｈ２よりも最大でＤ／Ａ変換器２７の分解能Ｗｒだけ高い所定の電圧レベルで、カウンタ回路２６のカウント動作を停止させることができる。例えば、図１１の例では、カウンタ値Ｃ２６がｎ−２になったときに、カウンタ回路２６はカウント動作を停止する。
【００５６】
実施の形態４．
図１５は、本発明の実施の形態４に係る回転検出装置１０Ｂの構成を示すブロック図である。また、図１６は、図１５の回転検出装置１０Ｂの通常動作時の動作を示すタイミングチャートであり、図１７は、図１５の回転検出装置１０Ｂの起動時の動作を示すタイミングチャートである。本実施の形態に係る回転検出装置１０Ｂは、実施の形態２に係る回転検出装置１０Ａに比較して、２値化回路２０Ａに代えて２値化回路２０Ｂを備える。ここで、２値化回路２０Ｂは、２値化回路２０Ａに比較して、タイミング生成回路９０Ａに代えて、タイミング生成回路９０Ｂを備えたことを特徴としている。
【００５７】
図１５において、タイミング生成回路９０Ｂは、ピークホールド回路２２と、ボトムホールド回路２３と、比較回路２５と、カウンタ回路２６の各動作を制御する制御回路であって、タイミング生成回路９０Ａと同様に、ホールド回路リセット信号Ｓ９０ｈを生成してピークホールド回路２２及びボトムホールド回路２３に出力する。さらに、タイミング生成回路９０Ｂは、タイミング生成回路９０Ａと同様に、比較タイミング信号Ｓ９０ａ−１，Ｓ９０ａ−２と、指示クリア信号Ｓ９０ｂと、クロック信号ＣＫとを生成して、比較回路２５Ａに出力する。また、タイミング生成回路９０Ｂは、タイミング生成回路９０Ａと同様に、クロック信号ＣＫをカウンタ回路２６に出力する。さらに、タイミング生成回路９０Ｂは、通常動作時及び起動時において、以下のように、カウントタイミング信号Ｓ９０ｃＢ及びカウンタ変化量指示信号Ｓ９０ｍを生成して、カウンタ回路２６に出力する。
【００５８】
（１）通常動作時．
図１５及び図１６において、タイミング生成回路９０Ｂは、比較回路２５Ａから出力されるアップカウント指示信号Ｓ２５ｕａ及びダウンカウント指示信号Ｓ２５ｄａに基づいて、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２及びＶｔｈ３の間の値を有するか否かを判断し、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２及びＶｔｈ３の間の値を有する通常動作時には、図１６に示すように、所定の休止期間長を有する休止期間と所定の稼働期間長を有する稼働期間とを交互に繰り返すように動作する。タイミング生成回路９０Ｂは、休止期間においてハイレベルのホールド回路リセット信号Ｓ９０ｈを生成した場合には、当該ホールド回路リセット信号Ｓ９０ｈの次のホールド回路リセット信号Ｓ９０ｈの生成タイミングにおいて、ハイレベルのカウントタイミング信号Ｓ９０ｃＢを生成しない。また、タイミング生成回路９０Ｂは、稼働期間においてハイレベルのホールド回路リセット信号Ｓ９０ｈを生成した場合には、当該ホールド回路リセット信号Ｓ９０ｈの次のホールド回路リセット信号Ｓ９０ｈの生成タイミングにおいて、ハイレベルのカウントタイミング信号Ｓ９０ｃＢを生成して、カウンタ回路２６に出力する。さらに、タイミング生成回路９０Ｂは、ローレベルのカウンタ変化量指示信号Ｓ９０ｍを生成してカウンタ回路２６に出力する。カウンタ回路２６は、ハイレベルのカウントタイミング信号Ｓ９０ｃＢ及びローレベルのカウンタ変化量指示信号Ｓ９０ｍに応答して、アップカウント指示信号Ｓ２５ｕａ及びダウンカウント指示信号Ｓ２５ｄａの各電圧レベルを検出する。そして、クロック信号ＣＫの立ち上がりエッジのタイミングでハイレベルのアップカウント指示信号Ｓ２５ｕａに応答してカウンタ値Ｃ２６を１だけインクリメントする一方、ハイレベルのダウンカウント指示信号Ｓ２５ｄａに応答してカウンタ値Ｃ２６を１だけデクリメントし、当該カウンタ値Ｃ２６をＤ／Ａ変換器２７に出力する。例えば、図１６では、休止期間中のタイミングｔ２２及びｔ２４において生成されたハイレベルのホールド回路リセット信号Ｓ９０ｈの次の各タイミングｔ２３及びｔ２５において、ハイレベルのカウントタイミング信号Ｓ９０ｃＢは生成されていない。一方、稼働期間中のタイミングｔ２３において生成されたハイレベルのホールド回路リセット信号Ｓ９０ｈの次の各タイミングｔ２４において、ハイレベルのカウントタイミング信号Ｓ９０ｃＢが生成され、カウンタ値Ｃ２６は１だけデクリメントされている。
【００５９】
一般に、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２及びＶｔｈ３の間の値になると、通常動作中は、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルに対して、２値化信号Ｖｂｉの周期に比較して長い変動周期を有する温度変化に伴う電圧レベルの変動が重畳する。本実施の形態によれば、通常動作時において、停止期間を設けるので、カウンタ回路２６のカウント動作の回数を最低限に抑え、オフセット生成回路３Ａにおけるオフセット信号Ｖｏｆｆの電圧レベルの変化を最低限に抑えることができる。
【００６０】
（２）起動時．
図１５及び図１７において、タイミング生成回路９０Ｂは、回転検出装置１０Ｂの起動直後にオフセット信号生成回路３Ａが第１の動作モード又は第２の動作モード（図８参照。）でカウント動作を行っているときには、２値化信号Ｖｂｉの周期の２倍の周期で、ハイレベルのホールド回路リセット信号Ｓ９０ｈと、ハイレベルの比較タイミング信号Ｓ９０ａ−１，Ｓ９０ａ−２と、ハイレベルのカウントタイミング信号Ｓ９０ｃＢと、ハイレベルの指示クリア信号Ｓ９０ｂを、実施の形態２に係るタイミング生成回路９０Ａと同様に生成する。さらに、タイミング生成回路９０Ｂは、回転検出装置１０Ｂの起動直後にオフセット信号生成回路３Ａが第１の動作モード又は第２の動作モードでカウント動作を行っているときには、カウンタ値Ｃ２６を１回だけインクリメント又はデクリメントしたときの当該カウンタ値Ｃ２６の変化量を２に設定することを指示するハイレベルのカウンタ変化量指示信号Ｓ９０ｍを生成して、カウンタ回路２６に出力する。カウンタ回路２６は、ハイレベルのカウントタイミング信号Ｓ９０ｃＢ及びハイレベルのカウンタ変化量指示信号Ｓ９０ｍに応答して、アップカウント指示信号Ｓ２５ｕａ及びダウンカウント指示信号Ｓ２５ｄａの各電圧レベルを検出する。そして、クロック信号ＣＫの立ち上がりエッジのタイミングでハイレベルのアップカウント指示信号Ｓ２５ｕａに応答してカウンタ値Ｃ２６を２だけインクリメントする一方、ハイレベルのダウンカウント指示信号Ｓ２５ｄａに応答してカウンタ値Ｃ２６を２だけデクリメントし、当該カウンタ値Ｃ２６をＤ／Ａ変換器２７に出力する。
【００６１】
一般に、回転検出装置１０Ｂ及び２値化回路２０Ｂの起動時には、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２よりも非常に小さい、または、しきい値電圧Ｖｔｈ３よりも非常に大きい場合があるので、上述した通常動作時に比較して短期間の間にオフセット信号Ｖｏｆｆの電圧レベルを変化させる必要がある。本実施の形態によれば、起動時に、各信号Ｓ９０ｈ，Ｓ９０ａ−１，Ｓ９０ａ−２，Ｓ９０ｂ及びＳ９０ｃＢの生成間隔を、通常動作時よりも短く設定し、かつ、カウンタ回路２６におけるカウンタ値Ｃ２６のインクリメント又はデクリメントの量を２に設定する。これにより、タイミング生成回路９０Ｂは、２値化回路２０Ｂの起動時において、平均値信号Ｖａｖの信号電圧がしきい値電圧Ｖｔｈ２より大きくかつしきい値電圧Ｖｔｈ３より小さいときのオフセット信号Ｖｏｆｆの生成タイミングの間隔よりも短いタイミングの間隔で、オフセット信号Ｖｏｆｆを生成するように、平均値信号生成回路２及びオフセット信号生成回路３Ａを制御する。従って、実施の形態２に比較して、起動時に、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルを迅速にしきい値電圧Ｖｔｈ２とＶｔｈ３との間の値に収束させることができる。
【００６２】
なお、本実施の形態において、起動時の各信号Ｓ９０ｈ，Ｓ９０ａ−１，Ｓ９０ａ−２，Ｓ９０ｂ及びＳ９０ｃＢの生成間隔を、通常動作時よりも短く設定し、かつ、カウンタ回路２６におけるカウンタ値Ｃ２６のインクリメント又はデクリメントの量を２に設定した。しかしながら、本発明はこれに限らず、起動時の各信号Ｓ９０ｈ，Ｓ９０ａ−１，Ｓ９０ａ−２，Ｓ９０ｂ及びＳ９０ｃＢの生成間隔を、通常動作時よりも短く設定することと、カウンタ回路２６におけるカウンタ値Ｃ２６のインクリメント又はデクリメントの量通常動作時に比較して大きい値に設定することとのうちの少なくとも一方を実行すればよい。また、起動直後において、タイミング生成回路９０Ｂからのカウントタイミング信号Ｓ９０ｃのパルス幅を、通常動作時のカウントタイミング信号Ｓ９０ｃＢのパルス幅の２倍の幅（２Δｔ）に設定して、２回連続して、クロック信号ＣＫの立ち上がりエッジのタイミングで、カウンタ値Ｃ２６をインクリメントあるいはデクリメントするように、タイミング生成回路９０Ｂを構成してもよい。
【００６３】
実施の形態４の変形例．
図１８は、本発明の実施の形態４の変形例に係る回転検出装置１０Ｂの通常動作時の動作を示すタイミングチャートである。本変形例は、実施の形態４に比較して、通常動作時のタイミング生成回路９０Ｂの動作のみが異なる。本変形例において、図１８に示すように、タイミング生成回路９０Ｂは、実施の形態４と同様に休止期間と稼働期間とを設定し、稼働期間内のみにおいて、ハイレベルのホールド回路リセット信号Ｓ９０ｈを生成する。そして、ハイレベルのホールド回路リセット信号Ｓ９０ｈに引き続いて、ハイレベルの比較タイミング信号Ｓ９０ａ−１，Ｓ９０ａ−２と、ハイレベルのカウントタイミング信号Ｓ２５ｄａと、ハイレベルの指示クリア信号Ｓ９０ｂとを生成する。
【００６４】
本変形例によれば、実施の形態４と同様に、通常動作時において、停止期間を設けるので、カウンタ回路２６のカウント動作の回数を最低限に抑え、オフセット生成回路３Ａにおけるオフセット信号Ｖｏｆｆの電圧レベルの変化を最低限に抑えることができる。
【００６５】
実施の形態５．
図１９は、本発明の実施の形態５に係る回転検出装置１０Ｃの構成を示すブロック図であり、図２０は、図１９の回転検出装置１０Ｃの動作を示すタイミングチャートである。
本実施の形態に係る回転検出装置１０Ｃは、実施の形態２に係る回転検出装置１０Ａに比較して、２値化回路２０Ａに代えて２値化回路２０Ｃを備える。ここで、２値化回路２０Ｃは、２値化回路２０Ａに比較して、タイミング生成回路９０Ａに代えて、所定のタイマ期間長Ｔを計測するためのタイマ回路９０Ｔを備えたタイミング生成回路９０Ｃを備えたことを特徴としている。
【００６６】
図１９において、タイミング生成回路９０Ｃは、ピークホールド回路２２と、ボトムホールド回路２３と、比較回路２５と、カウンタ回路２６の各動作を制御する制御回路であって、タイミング生成回路９０Ａと同様に、各信号Ｓ９０ｈ，Ｓ９０ａ−１，Ｓ９０ａ−２，Ｓ９０ｂ，Ｓ９０ｃ，ＣＫを生成する。さらに、タイミング生成回路９０Ｃは、回転体５０が回転しているか否かを示す回転検出信号ＳＲを回転検出装置１０Ｃの外部の装置から受信する。そして、回転体５０が回転していることを示す回転検出信号ＳＲを受信しているときに、上述したタイマ期間長Ｔの間に２値化信号Ｖｂｉの電圧レベルが変化しなかったことを検出すると、２値化信号Ｖｂｉの電圧レベルに基づいて、カウンタ値Ｃ２６をインクリメント又はデクリメントすることを指示するカウント指示信号Ｓ９０ｕｄを生成してカウンタ回路２６に出力して、オフセット信号生成回路３Ａを動作させる。これに応答して、カウンタ回路２６はカウンタ値Ｃ２６をインクリメント又はデクリメントする。例えば、図２０のタイミングｔ３１，ｔ３２，ｔ３３，ｔ３４において、タイミング生成回路９０Ｃは、回転体５０が回転していることを示す回転検出信号ＳＲ及びタイマ期間長Ｔの間に２値化信号Ｖｂｉの電圧レベルがローレベルのままであったことを検出し、カウンタ値Ｃ２６をデクリメントすることを指示するカウント指示信号Ｓ９０ｕｄを生成して、カウンタ回路２６に出力する。
【００６７】
例えば、実施の形態２において、回転検出装置１０Ａの起動時などにオフセット補正信号Ｖａｄｊの最小値がしきい値電圧Ｖｔｈ３よりも大きいとき、または、オフセット補正信号Ｖａｄｊの最大値がしきい値電圧Ｖｔｈ２よりも小さいときには、タイミング生成回路９０Ａは、２値化信号Ｖｂｉに基づいて、各信号Ｓ９０ｈ，Ｓ９０ａ−１，Ｓ９０ａ−２，Ｓ９０ｂ，Ｓ９０ｃを生成することができない。このため、オフセット補正信号Ｖａｄｊを２値化できないという問題がある。本実施の形態では、オフセット補正信号Ｖａｄｊの最小値がしきい値電圧Ｖｔｈ３よりも大きいとき、または、オフセット補正信号Ｖａｄｊの最大値がしきい値電圧Ｖｔｈ２よりも小さいときにも、カウンタ回路２６を動作させて、オフセット補正信号Ｖａｄｊを２値化できるようにオフセット信号Ｖｏｆｆの電圧レベルを調整するので、実施の形態２に比較して正確に２値化信号Ｖｂｉを生成できる。
【００６８】
なお、実施の形態２乃至５及びその変形例において、しきい値生成回路２８１は２値化回路２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ内に設けられたが、本発明はこれに限らず、２値化回路２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの外部に設けられてもよい。
【００６９】
また、実施の形態１において、タイミング生成回路９０は、２値化回路２０の起動時において、平均値信号Ｖａｖの信号電圧がしきい値電圧Ｖｃ１より大きくかつしきい値電圧Ｖｃ２より小さいときのオフセット信号Ｖｏｆｆの生成間隔よりも短い生成間隔で、オフセット信号Ｖｏｆｆを生成するように、平均値信号生成回路２及びオフセット信号生成回路３を制御してもよい。また、タイミング生成回路９０は、歯車５０が回転しているか否かを示す回転検出信号ＳＲを受信し、回転検出信号ＳＲ及び２値化信号Ｖｂｉに基づいて、歯車５０が回転しており、かつ、所定の時間期間だけ２値化信号Ｖｂｉの電圧レベルが変化しなかったことを検出したときに、オフセット信号生成回路３を動作させてもよい。
【００７０】
実施の形態６．
図２１は、本発明の実施の形態６に係る移動検出装置の磁気抵抗効果素子ユニット３９と、磁石４０と、固定されたレール６０とを示す斜視図である。本実施形態に係る移動検出装置は、上述した実施の形態１〜５に係る回転検出装置１０，１０Ａ，１０Ｂ，及び１０Ｃに比較して、磁気抵抗効果素子ユニット３９及び磁石４０の設置方法のみが異なる。上述した実施の形態１〜５に係る回転検出装置１０，１０Ａ，１０Ｂ，及び１０Ｃでは、図１に示すように、磁気抵抗素子ユニット３９と磁石４０とを歯車５０に対向させた。そして、図２の回転検出回路３０により、歯車５０の回転を示す回転検出信号Ｖｄｅを生成して出力した。これに対して、本実施の形態では、図２１に示すように、磁気抵抗素子ユニット３９と磁石４０とを移動体６１に装着して、固定のレール６０に対向させる。ここで、磁性材料にてなるレール６０には、凸部と凹部が直線状に交互に繰り返して形成されており、移動体６１は、レール６０の長手方向に平行な移動方向Ｄ６１に移動する。磁石４０は、レール６０に対向しかつレール６０との間に所定の間隔を有するように配置され、バイアス磁界を発生して磁気抵抗効果素子ユニット３９に印加する。磁気抵抗効果素子ユニット３９は、レール６０と対向しかつ磁石４０及びレール６０との間に所定の間隔をそれぞれ有するように配置される。磁気抵抗効果素子ユニット３９の表面には、移動体６１の移動方向Ｄ６１に沿って所定の間隔を有するように磁気抵抗効果素子３１，３２，３３及び３４が配置される。
【００７１】
移動体６１が移動方向Ｄ６１に移動すると、レール６０の凸部と凹部とが交互に磁気抵抗効果素子ユニット３９に対向するので、磁石４０から当該磁気抵抗効果素子ユニット３９に印加されるバイアス磁界が変化し、これに応答して、磁気抵抗効果素子３１，３２，３３及び３４の各抵抗値が変化する。そして、図２の回転検出回路３０は、移動体６１の移動量及び移動速度を検出する移動検出手段として動作して、歯車５０の回転を示す回転検出信号Ｖｄｅと同様の、移動体６１の移動量及び移動速度を示す移動検出信号を生成する。すなわち、移動検出信号に含まれる正弦波信号成分の周波数は移動体６１の移動速度に対応しており、所定のタイミングからの正弦波信号成分のピーク（又はボトム）の数は当該タイミングからの移動体６１の移動量に対応している。
【００７２】
従って、本実施形態に係る移動検出装置によれば、実施の形態１〜５に係る回転検出装置１０，１０Ａ，１０Ｂ及び１０Ｃと同様に、図２の回転検出回路３０からの図２の回転検出回路３０からの、移動体６１の移動速度及び移動量を示す移動検出信号に基づいて、２値化信号Ｖｂｉを生成できる。そして、この２値化信号Ｖｂｉを計数することにより、移動体６１の位置及び移動速度を検出することができる。本実施の形態は、実施の形態１〜５と同様の作用効果を奏する。
【００７３】
実施の形態７．
図２２は、本発明の実施の形態７に係る移動検出装置の磁気抵抗効果素子ユニット３９と、磁石４０と、移動するレール６２とを示す斜視図である。本実施の形態は、実施の形態６に比較して、磁気抵抗効果素子ユニット３９及び磁石４０の設置方法のみが異なる。図２２において、図２１のレール６０と同様に構成されたレール６２は、長手方向に平行な移動方向Ｄ６２に移動する。また、磁気抵抗素子ユニット３９と磁石４０とは、固定されている。図２２に示すように、磁気抵抗素子ユニット３９と磁石４０に対してレール６２が移動方向Ｄ６２に移動すると、レール６２の凸部と凹部とが交互に磁気抵抗効果素子ユニット３９に対向するので、磁石４０から当該磁気抵抗効果素子ユニット３９に印加されるバイアス磁界が変化し、これに応答して、磁気抵抗効果素子３１，３２，３３及び３４の各抵抗値が変化する。そして、図２の回転検出回路３０は、レール６２の移動速度及び移動量を検出する移動検出手段として動作して、歯車５０の回転を示す回転検出信号Ｖｄｅと同様の、レール６２の移動を示す移動検出信号を生成する。
【００７４】
従って、本実施形態に係る移動検出装置によれば、実施の形態１〜５に係る回転検出装置１０，１０Ａ，１０Ｂ及び１０Ｃと同様に、図２の回転検出回路３０からの、レール６２の移動速度及び移動量を示す移動検出信号に基づいて、２値化信号Ｖｂｉを生成できる。そして、この２値化信号Ｖｂｉを計数することにより、レール６２の位置及び移動速度を検出することができる。本実施の形態は、実施の形態１〜５と同様の作用効果を奏する。
【００７５】
なお、実施の形態６及び７において図１９の２値化回路２０Ｃを用いる場合は、タイミング生成回路９０Ｔは、歯車５０が回転しているか否かを示す回転検出信号ＳＲに代えて、移動体６１又はレール６２が移動しているか否かを示す移動検出信号を入力する。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
以上説明したように、本発明に係る検出信号処理用２値化回路、回転検出装置、及び移動検出装置によれば、平均値信号の信号電圧を、所定の第２のしきい値電圧及び上記第２のしきい値電圧より大きい所定の第３のしきい値電圧と比較し、上記平均値信号の信号電圧が上記第２のしきい値電圧と上記第３のしきい値電圧との間の電圧値を有するように、オフセット信号を生成するオフセット信号生成手段を備えたので、従来技術に比較して確実に、第１の検出信号に基づいて２値化信号を生成できる。
【符号の説明】
【００７７】
２  平均値信号生成回路、３，３Ａ  オフセット信号生成回路、１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ  回転検出装置、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ  ２値化回路、２１  差動増幅器、２２  ピークホールド回路、２３  ボトムホールド回路、２４  平均値演算回路、２５，２５Ａ  比較回路、２６  カウンタ回路、２７  Ｄ／Ａ変換器、２８  コンパレータ、２９  ヒステリシスコンパレータ、３０  回転検出回路、３１，３２，３３，３４  磁気抵抗効果素子、３５，３６  接続点、３７  ブリッジ回路、３８  差動増幅器、３９  磁気抵抗効果素子ユニット、４０  磁石、４１，４２  比較レベル生成回路、５０  歯車、６０  レール、６１  移動体、６２  レール、９０，９０Ａ，９０Ｂ，９０Ｃ  タイミング生成回路、２５１，２５２  コンパレータ、２５３，２５４  フリップフロップ回路、２５５  コンパレータ、２５６  インバータ、２５７，２５８  フリップフロップ回路、２８１  しきい値生成回路。
【図１】
2011104961.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年6月13日(2012.6.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明に係る検出信号処理用２値化回路、回転検出装置、及び移動検出装置は、物体の回転又は移動を検出して当該物体の回転又は移動に従って変化する第１の検出信号と、入力されるオフセット信号とに基づいて、上記第１の検出信号と上記オフセット信号の差を示すオフセット補正信号を生成するオフセット補正信号生成手段と、上記オフセット補正信号を所定の第１のしきい値電圧と比較し、比較結果を示す２値化信号を出力する第１の比較手段と、上記オフセット補正信号の平均値を示す平均値信号を生成する平均値信号生成手段と、上記平均値信号の信号電圧を、所定の第２のしきい値電圧及び上記第２のしきい値電圧より大きい所定の第３のしきい値電圧と比較し、上記平均値信号の信号電圧が上記第２のしきい値電圧と上記第３のしきい値電圧との間の電圧値を有するように、上記オフセット信号を生成するオフセット信号生成手段とを備え、上記第２のしきい値電圧は、上記第１のしきい値電圧よりも小さい電圧に設定され、上記第３のしきい値電圧は、上記第１のしきい値電圧よりも大きい電圧に設定され、上記第１の比較手段は、上記第１のしきい値電圧と上記２値化信号とに基づいて、上記２値化信号の信号電圧に応じて、上記第１のしきい値電圧を上記第２のしきい値電圧と上記第３のしきい値電圧とのいずれかに選択的に設定することにより、上記オフセット補正信号を上記第２のしきい値電圧又は上記第３のしきい値電圧と比較し、比較結果を示す２値化信号を出力し、上記第１の比較手段は、上記選択的に設定された上記第２のしきい値電圧又は上記第３のしきい値電圧を上記オフセット信号生成手段に出力することを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
図５において、ヒステリシスコンパレータ２９は、コンパレータ２８と、コンパレータ２８の非反転入力端子と抵抗Ｒ１及びＲ２の接続点との間に接続された抵抗Ｒ４と、コンパレータ２８の非反転入力端子とコンパレータ２８の出力端子との間に接続された帰還抵抗である抵抗Ｒ５と、正の電源電圧ＶＤＤとコンパレータ２８の出力端子との間に接続された抵抗Ｒ３とを備えて構成される。ここで、コンパレータ２８の非反転入力端子に出力されるしきい値電圧Ｖｔｈａは、図１２に示すように、しきい値生成回路２８１から出力されるしきい値電圧Ｖｔｈ１よりも小さいしきい値電圧Ｖｔｈ２若しくは、しきい値電圧Ｖｔｈ１よりも大きいしきい値電圧Ｖｔｈ３に設定される。具体的には、２値化信号Ｖｂｉがハイレベルの期間において、しきい値電圧Ｖｔｈａはしきい値電圧Ｖｔｈ３に設定され、２値化信号Ｖｂｉがローレベルの期間において、しきい値電圧Ｖｔｈａはしきい値電圧Ｖｔｈ２に設定される。以上説明したようにヒステリシスコンパレータ２９を構成することにより、コンパレータ２８は、しきい値電圧Ｖｔｈ１と、２値化信号Ｖｂｉとに基づいて、２値化信号Ｖｂｉの電圧レベルに応じて、しきい値電圧Ｖｔｈａをしきい値電圧Ｖｔｈ２としきい値電圧Ｖｔｈ３とのいずれかに選択的に設定することにより、オフセット補正信号Ｖａｄｊをしきい値電圧Ｖｔｈ２又はしきい値電圧Ｖｔｈ３と比較し、比較結果を示す２値化信号Ｖｂｉを出力する。また、ヒステリシスコンパレータ２９は、上述したように選択的に設定されたしきい値電圧Ｖｔｈ２としきい値電圧Ｖｔｈ３であるしきい値電圧Ｖｔｈａを、比較回路２５Ａのコンパレータ２５５の非反転入力端子に出力する。なお、しきい値電圧Ｖｔｈ２及びＶｔｈ３の差の大きさ（Ｖｔｈ３−Ｖｔｈ２）をヒステリシス幅Ｗｈといい、ヒステリシス幅Ｗｈは、抵抗Ｒ４及びＲ５の各抵抗値の比に基づいて決定される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
図５において、タイミング生成回路９０Ａは、所定の周期Δｔを有するクロック信号ＣＫを生成して、比較回路２５Ａのフリップフロップ回路２５７及び２５８の各クロック入力端子（図６参照）、及び、カウンタ回路２６に出力する。また、タイミング生成回路９０Ａは、コンパレータ２８から出力される２値化信号Ｖｂｉの各立ち上がりエッジを検出し、各立ち上がりエッジ間の間隔を２値化信号Ｖｂｉの周期としたときの当該周期の３倍の周期毎に、２値化信号Ｖｂｉの立ち上がりの直後のクロック信号ＣＫの立ち上がりエッジのタイミングで立ち上がり、かつ、パルス幅Δｔのパルス形状を有するホールド回路リセット信号Ｓ９０ｈ及びカウントタイミング信号Ｓ９０ｃを生成し、ホールド回路リセット信号Ｓ９０ｈをピークホールド回路２２及びボトムホールド回路２３に出力する一方、カウントタイミング信号Ｓ９０ｃをカウンタ回路２６に出力する。さらに、タイミング生成回路９０Ａは、カウントタイミング信号Ｓ９０ｃの立ち下がりエッジのタイミングで立ち上がり、かつ、パルス幅Δｔのパルス形状を有する指示クリア信号Ｓ９０ｂを生成して、比較回路２５のフリップフロップ回路２５７及び２５８の各リセット入力端子に出力する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
一方、図１１に示すように、ヒステリシスコンパレータ２９のヒステリシス幅ＷｈがＤ／Ａ変換器２７の分解能Ｗｒよりも大きい値に設定されているとき、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ３より大きい場合は、カウンタ回路２６はカウンタ値Ｃ２６をデクリメントする。そして、カウンタ値Ｃ２６がｎ＋２になったときに、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２及びＶｔｈ３の値になるので、カウンタ回路２６はカウント動作を停止する。一方、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２より小さい場合は、カウンタ回路２６はカウンタ値Ｃ２６をインクリメントする。そして、カウンタ値Ｃ２６がｎ−２になったときに、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２及びＶｔｈ３の値になるので、カウンタ回路２６はカウント動作を停止する。従って、ヒステリシス幅Ｗｈを、Ｄ／Ａ変換器２７の分解能Ｗｒよりも大きい値に設定することにより、カウンタ値Ｃ２６の変動を最小限に抑え、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２及びＶｔｈ３の間の値を有する通常動作中は、カウンタ回路２６におけるカウント動作を停止させることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
図１４において、オフセット信号生成回路３Ａは、回転検出装置１０Ａの起動時に平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２よりも大きい場合は、ダウンカウント動作を行う第２の動作モードに移行し、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２よりも小さくなるまでカウンタ値Ｃ２６をデクリメントする。そして、オフセット信号生成回路３Ａは、第２の動作モードにおいて、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２よりも小さくなったときに、第１の動作モードに移行する。次に、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２よりも大きくなるまでカウンタ値Ｃ２６をアップカウントする。そして、オフセット信号生成回路３Ａは、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２よりも大きくなったときに、第３の動作モードに移行する。一方、回転検出装置１０Ａの起動時に平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２よりも小さい場合は、アップカウント動作を行う第１の動作モードに移行し、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２よりも大きくなるまでカウンタ値Ｃ２６をアップカウントする。そして、オフセット信号生成回路３Ａは、平均値信号Ｖａｖの電圧レベルがしきい値電圧Ｖｔｈ２よりも大きくなったときに、第３の動作モードに移行する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体の回転又は移動を検出して当該物体の回転又は移動に従って変化する第１の検出信号と、入力されるオフセット信号とに基づいて、上記第１の検出信号と上記オフセット信号の差を示すオフセット補正信号を生成するオフセット補正信号生成手段と、
上記オフセット補正信号を所定の第１のしきい値電圧と比較し、比較結果を示す２値化信号を出力する第１の比較手段と、
上記オフセット補正信号の平均値を示す平均値信号を生成する平均値信号生成手段と、  上記平均値信号の信号電圧を、所定の第２のしきい値電圧及び上記第２のしきい値電圧より大きい所定の第３のしきい値電圧と比較し、上記平均値信号の信号電圧が上記第２のしきい値電圧と上記第３のしきい値電圧との間の電圧値を有するように、上記オフセット信号を生成するオフセット信号生成手段とを備え、
上記第２のしきい値電圧は、上記第１のしきい値電圧よりも小さい電圧に設定され、
上記第３のしきい値電圧は、上記第１のしきい値電圧よりも大きい電圧に設定され、
上記第１の比較手段は、上記第１のしきい値電圧と上記２値化信号とに基づいて、上記２値化信号の信号電圧に応じて、上記第１のしきい値電圧を上記第２のしきい値電圧と上記第３のしきい値電圧とのいずれかに選択的に設定することにより、上記オフセット補正信号を上記第２のしきい値電圧又は上記第３のしきい値電圧と比較し、比較結果を示す２値化信号を出力し、
上記第１の比較手段は、上記選択的に設定された上記第２のしきい値電圧又は上記第３のしきい値電圧を上記オフセット信号生成手段に出力することを特徴とする検出信号処理用２値化回路。
【請求項２】
物体の回転又は移動を検出して当該物体の回転又は移動に従って変化する第１の検出信号と、入力されるオフセット信号とに基づいて、上記第１の検出信号と上記オフセット信号の差を示すオフセット補正信号を生成するオフセット補正信号生成手段と、
上記オフセット補正信号を所定の第１のしきい値電圧と比較し、比較結果を示す２値化信号を出力する第１の比較手段と、
上記オフセット補正信号の平均値を示す平均値信号を生成する平均値信号生成手段と、 上記平均値信号の信号電圧を、所定の第２のしきい値電圧及び上記第２のしきい値電圧より大きい所定の第３のしきい値電圧と比較し、上記平均値信号の信号電圧が上記第２のしきい値電圧と上記第３のしきい値電圧との間の電圧値を有するように、上記オフセット信号を生成するオフセット信号生成手段とを備えた検出信号処理用２値化回路であって、
上記オフセット信号生成手段は、
上記平均値信号の信号電圧を、上記第２のしきい値電圧及び上記第３のしきい値電圧と比較し、上記平均値信号の信号電圧が上記第２のしきい値電圧よりも小さいことを示すアップカウント指示信号と、上記平均値信号の信号電圧が上記第３のしきい値電圧よりも大きいことを示すダウンカウント指示信号とを生成する第２の比較手段と、
上記アップカウント指示信号に応答して、カウンタ値を所定の変化量だけインクリメントする一方、上記ダウンカウント指示信号に応答して、上記カウンタ値を上記変化量だけデクリメントして、上記カウンタ値を出力するカウンタ手段と、
上記カウンタ値をデジタル／アナログ変換して、上記オフセット信号として上記オフセット補正信号生成手段に出力するデジタル／アナログ変換手段とを備え、
上記検出信号処理用２値化回路は、所定の第１のタイミングにおいて上記オフセット信号を生成するように、上記平均値信号生成手段及び上記オフセット信号生成手段を制御する制御手段をさらに備え、
上記制御手段は、上記検出信号処理用２値化回路の起動時において、上記平均値信号の信号電圧が上記第２のしきい値電圧より大きくかつ上記第３のしきい値電圧より小さいときの第１のタイミングの間隔よりも短い第２のタイミングの間隔で、上記オフセット信号を生成するように、上記平均値信号生成手段及び上記オフセット信号生成手段を制御し、かつ上記変化量を、上記平均値信号の信号電圧が上記第２のしきい値電圧より大きくかつ上記第３のしきい値電圧より小さいときの上記変化量より大きいように設定することを特徴とする検出信号処理用２値化回路。
【請求項３】
上記物体は回転体であり、
上記制御手段は、上記回転体が回転しているか否かを示す第２の検出信号を受信し、上記第２の検出信号及び上記２値化信号に基づいて、上記回転体が回転しており、かつ、所定の時間期間だけ上記２値化信号の電圧レベルが変化しなかったことを検出したときに、上記オフセット信号生成手段を動作させることを特徴とする請求項２記載の検出信号処理用２値化回路。
【請求項４】
上記物体は移動体であり、
上記制御手段は、上記移動体が移動しているか否かを示す第３の検出信号を受信し、上記第３の検出信号及び上記２値化信号に基づいて、上記移動体が移動しており、かつ、所定の時間期間だけ上記２値化信号の電圧レベルが変化しなかったことを検出したときに、上記オフセット信号生成手段を動作させることを特徴とする請求項２記載の検出信号処理用２値化回路。
【請求項５】
請求項１乃至３のうちのいずれか１つの請求項記載の検出信号処理用２値化回路を備えた回転検出装置において、
上記物体は回転体であり、
上記回転体の回転を検出して当該回転体の回転に従って変化する上記第１の検出信号を生成して出力する回転検出手段を備えたことを特徴とする回転検出装置。
【請求項６】
請求項１、２及び４のうちのいずれか１つの請求項記載の検出信号処理用２値化回路を備えた移動検出装置において、
上記物体は移動体であり、
上記移動体の移動を検出して当該移動体の移動に従って変化する上記第１の検出信号を生成して出力する移動検出手段を備えたことを特徴とする移動検出装置。
【国際調査報告】
2011104961.tif 000025
2011104961.tif 000026